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MATEMÁTICA PROGRAMACIÓN Y Daniela Pagés Franco Vuan Luis Langon María Teresita Carrión Patricia Añón Santiago Martorell Santiago Vigo Teresa Pérez Sylvia da Rosa ÍNDICE Acortando distancias ........................................................ 3 Numeración posicional ..................................................... 9 Cédula de identidad. Dígito detrás del guión ...................... 17 Propuesta sobre conjuntos ................................................ 21 Divisibilidad ..................................................................... 30 Geometría analítica .......................................................... 43 Conectivos lógicos ............................................................ 53 Breve manual de programación en python ......................... 57 Correos de contacto ......................................................... 75 Matemática y Programación - 3 - En esta pasantía se han elaborado algunas secuencias didácticas y actividades para el aula, dirigidas a los profesores, con las que se busca que los estudiantes: • Reconozcan un problema algorítmico, puedan enunciarlo, busquen una solución y la expresen como un algoritmo. • Aprendan los fundamentos básicos de un lenguaje de programación (en este caso python), y lo utilicen en la implementación de los algoritmos que han escrito en lenguaje natural y/o matemático. • Refuercen, a través de las actividades anteriores, los conocimientos matemáticos que utilizan en la elaboración de los algoritmos. En este material se incluyen los problemas seleccionados y trabajados por los pasantes, como una primera aproximación. Complementa el material, un breve manual de python que recoge fundamentalmente los aspectos que surgieron durante este trabajo. Objetivos El objetivo principal de este trabajo consiste en fomentar la interacción entre docentes e investigadores del área informática y profesores de la enseñanza media (de matemática y/o de informática), para introducir aspectos de la informática como ciencia básica en dicho nivel del sistema educativo. El objetivo específico de este trabajo consiste en introducir aspectos del pensamiento algorítmico en cursos de matemática (y/o de informática), tomando la definición de pensa- miento algorítmico dada por Jeannette Wing [4]. Uno de los aspectos más importantes que señala la autora, es que el factor principal del aprendizaje de informática es la conceptuali- zación del proceso de solución de un problema, y no el uso de las herramientas tecnológicas de que disponemos (que constituyen sin duda una ayuda importante). Los problemas que tratamos son algorítmicos, por lo cual una solución puede expresarse mediante un algorit- mo. Otro aspecto importante es que integramos una etapa de implementación de la solu- ción construida en un lenguaje de programación (python (http://www.python.org/) es decir construimos un programa. De esta forma es posible introducir el aprendizaje de conceptos básicos de programación en la enseñanza media, que es parte del objetivo específico. Informe de la Pasantía * Algoritmia e integración de programación al proceso de resolución de problemas en cursos de matemática e informática de la enseñanza media. Introducción ACORTANDO DISTANCIAS Pedeciba Área Informática, investigadora Sylvia da Rosa, Instituto de Computación - Facultad de Ingeniería Matemática y Programación - 4 - Metodología Para la elaboración de las distintas secuencias y/o actividades, el equipo se subdividió en pequeños grupos, que trabajaron con distintas temáticas del curriculum de Ciclo Básico y Bachillerato de Educación Secundaria y Técnico Profesional. La metodología empleada apunta a la conceptualización del proceso de resolución de pro- blemas algorítmicos y al aprendizaje de sus distintas etapas. Como introducción a dicho aprendizaje se abordan problemas matemáticos sencillos, selec- cionados por los profesores pasantes de los siguientes temas: • Divisibilidad • Geometría analítica • Determinación del dígito verificador de la cédula de identidad • Operaciones con conjuntos • Conectivos lógicos • Sistema posicional de numeración El proceso de resolución se divide en la especificación del problema (algorítmico), el diseño de una solución, y la implementación en un lenguaje de programación (python). Un proble- ma algorítmico [1] consiste en: • Una especificación de una colección válida, posiblemente infinita de conjuntos de en- trada, • Una especificación de los elementos de salida deseados en función de los de entrada. El término especificación representa una descripción sin ambigüedades. ¿Cómo plantear el problema? Este es uno de los primeros aspectos a tener en cuenta en la introducción de con- ceptos de algoritmia. Muchos de los errores de los estudiantes provienen de la no compren- sión de la especificación del problema planteado, muchas veces porque dicha especificación es ambigua y/o incompleta. Esto los lleva a confundir el problema (¿qué se quiere obtener?) con su solución (¿cómo se debe proceder?) Para diseñar un algoritmo que solucione el problema se usa, en este trabajo, el lenguaje natural (español) en primera instancia. De este modo los estudiantes conceptualizan los pasos necesarios para arribar a una solución, sin preocuparse de detalles del lenguaje de programación. Una vez trabajado el algoritmo en lenguaje natural, se introduce la etapa de implementación en el lenguaje python, conceptualizando el pasaje de un lenguaje al otro. La interacción entre una y otra etapa es dialéctica, por ejemplo, al implementar se pueden detectar fallas en el diseño. Desarrollo Algunos aspectos teóricos estudiados y discutidos en la pasantía fueron: * El concepto de informática Acordamos con Gilles Dowek [3] en utilizar el término “informática” en el sentido de que Matemática y Programación - 5 - los estudiantes aprendan a escribir un programa. Según este autor, el aprendizaje de un lenguaje de programación y de algoritmos elementales, puede aportar mucho a su desarro- llo personal y a su relación con el conocimiento. El mismo autor agrega como beneficio del escribir programas, que el estudiante aplica y pone en práctica sus conocimientos. También, que la elaboración de programas tiende un puente entre el lenguaje y la acción, ya que un programa tiene la doble cualidad de ser un texto, y a la vez ser ejecutable. Y finalmente, Dowek considera que el aprendizaje de la informática permite al estudiante aprender el ri- gor de la ciencia, no por la sanción del docente, si no porque la falta de rigor impide que los programas funcionen. Y esto tiene el valor agregado de permitir mejorar el aprendizaje, por parte de los estudiantes de, por ejemplo, el uso correcto de los cuantificadores. * El pensamiento computacional Pensamos que incluir la elaboración de algoritmos en la educación media ayudará al desa- rrollo del pensamiento computacional, que “involucra la resolución de problemas, el diseño de sistemas y la comprensión del comportamiento humano, basados en los conceptos fun- damentales de la ciencia de la computación” como plantea J.Wing en [4]. Además plantea que al resolver un problema deberían surgir como interrogantes: ¿Cuán difícil es hallar una solución? ¿Cuál es el mejor camino para resolverlo? ¿La solución que encontré es suficien- temente buena? El pensamiento computacional nos permite transformar un problema difícil en otro que sepamos resolver. También incluye, según Wing, el uso de la abstracción y des- composición al enfrentarse a una tarea compleja. Significa elegir las representaciones ade- cuadas y/o modelar los aspectos relevantes de un problema para hacerlo más manejable. El pensamiento computacional consiste en usar la heurística al razonar buscando una solución, planificar, esquematizar y aprender frente a la incertidumbre. * Los estándares curriculares del NCTM Entre los estándares curriculares planteados por el NationalCouncil of Teachers of Mathe- matics [6], en la parte dedicada a los estándares de proceso, se plantea: * Resolución de problemas “... los estudiantes debieran ser estimulados a reflexionar sobre sus razonamientos du- rante el proceso de resolución de problemas, de manera tal que sean capaces de aplicar y adaptar las estrategias que han desarrollado en otros problemas y contextos.” Nos parece que el planteo de problemas algorítmicos y la consecuente elaboración de algoritmos por parte de los estudiantes, colabora con este estándar. * Comunicación “La comunicación matemática es un camino para compartir y clarificar ideas matemáticas. A través de la comunicación, las ideas se transforman en objetos de reflexión, perfeccio- namiento, discusión y rectificación. Cuando se motiva a los estudiantes a comunicarse con otros estudiantes sus resultados y razonamientos, sea en forma oral o escrita, ellos aprenden a ser más claros, convincentes y precisos en el uso del lenguaje matemático. Las explicaciones dadas por los estudiantes deben incluir argumentos matemáticos y racionales, no solamente descripciones de procedimientos y resúmenes. A su vez, escuchando las ex- plicaciones de otros, los estudiantes podrán desarrollar sus propias comprensiones.” Pensa- Matemática y Programación - 6 - mos que en la redacción de los algoritmos, y la explicación de los fundamentos de la sintaxis elegida, los estudiantes se verán enfrentados a la comunicación constante, ya sea con sus compañeros como con el docente. * Representaciones “ Las ideas matemáticas pueden ser representadas en formas variadas: imágenes, mate- riales concretos, tablas, gráficos, números y letras, hojas de cálculo, y muchas otras más. Las formas en las cuales se representan las ideas matemáticas son fundamentales para determinar cómo las personas comprenden y utilizan esas ideas. ... Cuando los estudian- tes tienen acceso a las representaciones matemáticas y a las ideas que éstas expresan, y cuando además los estudiantes pueden crear representaciones para capturar conceptos matemáticos o relaciones, ellos adquieren un conjunto de herramientas que expanden sig- nificativamente su capacidad para modelar e interpretar fenómenos físicos, sociales y ma- temáticos.” La escritura de un algoritmo constituye una representación escrita en lenguaje natural, y su implementación constituye otro tipo de representación, más vinculada con la representación simbólica que usa la matemática. Esta conversión de registros le da fuerza conceptual a la actividad. * Los estándares de la CSTA Por otro lado, cabe señalar que la introducción de la informática en la Enseñanza Media como ciencia básica es preocupación de comunidades académicas internacionales [5,2] y nacionales, que intentan seguir e implementar recomendaciones elaboradas en los estánda- res de la CSTA (Computer Science Teacher Association). En particular, es una recomenda- ción fuerte de los referentes en la materia a nivel nacional: la Universidad de la República y el Instituto de Computación de la Facultad de Ingeniería, y el PEDECIBA, a través de, por ejemplo, esta pasantía. CSTA es una organización cuyo objetivo es dar soporte a la educación en computación tanto en la educación primaria como secundaria y universitaria. En especial, en lo relativo al currículo, trabaja en pos de establecer el currículo descrito en el documento [2] , sobre la educación en ciencia de la computación de los 4-5 años a los 16-19. Esta currícula se basa en el principio de que los estudiantes necesitan la comprensión del lugar de la ciencia de la computación en el mundo moderno y que la disciplina ciencia de la computación comprende principios y habilidades, no provistos por otras asignaturas. Para el nivel 2 (Educación Secundaria), los estándares plantean como objetivos, entre otros, que el estudiante sea capaz de: 1. Usar los pasos básicos de resolución algorítmica de problemas para diseñar soluciones (ej: enunciado del problema y exploración, examen de casos, diseño, implementación de una solución, testeo, evaluación). 2. Definir un algoritmo como una secuencia de instrucciones que pueden ser procesadas por un computador. 3. Evaluar los modos en que diferentes algoritmos pueden ser usados para resolver el mis- mo problema. 4. Describir y analizar una secuencia de instrucciones a ser seguida. 5. Evaluar qué tipos de problemas pueden ser resueltos usando modelización y simulación. 6. Usar la abstracción para descomponer un problema en sub problemas. Matemática y Programación - 7 - 7. Examinar conexiones entre elementos de la matemática y la ciencia de la computación, incluyendo números binarios, lógica, conjuntos y funciones. Los cursos de matemática proveen un gran número de problemas interesantes que permi- ten trabajar para conseguir dichos objetivos. Aportes de la investigación Como se señala en los objetivos, se busca introducir aspectos de la informática como cien- cia básica en la enseñanza media, utilizando la riqueza de problemas y situaciones adecua- das que proveen para ello los cursos de matemática. Es necesario para ello, distinguir cla- ramente dicha ciencia de los servicios y productos tecnológicos derivados de su desarrollo. A propósito de las relaciones entre la tecnología y la educación matemática, citamos a Ar- tigue, M [7]: “Ciertamente estas tecnologías son social y científicamente legítimas, pero en el nivel de la escuela, esas legitimidades no son suficientes para asegurar su integración, pues no se busca que la enseñanza forme alumnos aptos para funcionar matemáticamente con esas herramientas —lo que sería el caso, por ejemplo, de una formación de carácter profesional— se busca mucho más. Efectivamente, lo que se espera en esencia de esas herramientas es que permitan aprender más rápidamente, mejor, de manera más motivante, una matemáti- ca cuyos valores son pensados independientemente de esas herramientas.” “ ... Partiendo del principio de que una técnica posee un valor pragmático que corresponde a las potencialidades que ofrece para producir resultados, y también un valor epistémico, en el sentido de que nos ayuda a comprender los objetos que pone en juego. Nos interesan las modificaciones introducidas en el vínculo entre esos dos valores debido a la introducción de herramientas informáticas tales como calculadoras y programas... La investigación debe entonces encontrar los medios de reforzar, mediante la elección de situaciones adecuadas, el valor epistémico de las técnicas instrumentadas, si desea contribuir a asegurar su legiti- midad dentro de las instituciones educativas.” Las nuevas tecnologías han dado a la educación herramientas innovadoras, capaces de producir fuertes modificaciones prácticas y operativas en la práctica docente. Sin embargo, tales tecnologías no pueden por sí mismas reemplazar a la pedagogía si no que deben su- bordinarse a su servicio. El concepto mismo de tecnología educativa refiere básicamente al manejo de instrumental técnico con el propósito de mejorar el proceso didáctico. La pedagogía y la tecnología siempre han estado relacionadas. El auge que han tenido (y tienen) las tecnologías digitales en la sociedad en los últimos años, ha hecho esa relación mucho más explícita debido a la abundancia de productos y servicios tecnológicos en todas las actividades de la sociedad y especialmente en el sistema educativo. Esa abundancia no ha sido acompañada con la articulación e integración de los recursos e instrumentos de la tecnología en la actividad educativa. El riesgo consiste en que el uso instrumental e irreflexi- vo de tecnología desplace a la pedagogía de su rol conductor de los procesos de enseñanza- aprendizaje. Disminuir (o evitar) ese riesgo implica una responsabilidad y un compromiso del sistema educativo y es en ese sentido que se ubica esta pasantía. Matemática y Programación - 8 - Reflexiones finales Esta pasantía nos ha aportado, en primer lugar, la experienciadel trabajo en conjun- to, desde la diversidad de miradas que supone la integración del equipo: profesores de informática, profesores de matemática e investigadores en informática. Fue un desafío para los docentes, en primer lugar aprender el uso del lenguaje python. Esto nos permitió, sin embargo, pasar por las dificultades que tendrán los estudiantes cuando trabajemos con ellos. También tuvimos oportunidad de discutir distintos abordajes posibles de cada uno de los temas que seleccionamos, aportando cada pasante desde su subjetividad. No fue posible avanzar sobre el uso de Python en GeoGebra, que era una de las motivaciones de la elección de este lenguaje (en la versión 5 de GeoGebra que se está desarrollando, hay una ventana Python). Las razones fueron, por un lado, la falta de tiempo de la pasantía, y por otro, que la versión del lenguaje que aparece en GeoGebra es Jython, que es Python con Java, y esto implica cambios en la forma de usar el intérprete. Nos parece muy importante avanzar sobre esto en el futuro, ya que GeoGebra es un software muy utilizado por los docentes, y el aprendizaje del uso de esta ventana será de provecho para profesores y estudiantes. Bibliografía 1. D. Harel, Algorithmics: The Spirit of Computing, Addison-Wesley, Reading, MA, (425 pp.) 1987. 2nd edition, 1992; 3rd edition, 2004. 2. CSTA (Computer Science Teachers Association) http://csta.acm.org/Curriculum/sub/ACMK12CSModel. html, A.T.F.C. Comitee, A Model Curriculum for K-12 Computer Science, Tech. rep., Computer Science Teachers Association (csta), Association for Computing Machinery (ACM), 2003. 3. Gilles Dowek, Quelle informatique enseigner au lycee?, https://who.rocq.inria.fr/Gilles.Dowek/lycee.html (2005) 4. Jeannette M. Wing, Computational Thinking, Communications of the ACM, Vol. 49, Nr. 3, 2006. 5. EPI (Enseignement Public & Informatique ) Association Enseignement Public & Informatique (EPI) (2011), http://www.epi.asso.fr/. 6. NCTM. PRINCIPIOS Y ESTÁNDARES PARA LA EDUCACIÓN MATEMÁTICA. Traducción de Manuel Fernández SAEM Thales Sevilla 2003 ISBN 84-933040-3-4 7. Artigue, M (2004).- Problemas y desafíos en educación matemática: ¿Qué nos ofrece hoy la didáctica de la matemática para afrontarlos?.- Educación Matemática, Diciembre, año/vol. 16, número 003. Santillana. Distrito Federal, México pp 5-28. Matemática y Programación - 9 - NUMERACIÓN POSICIONAL Santiago Vigo (Liceo "Tomás Berreta" N°1 Ciudad de Canelones) El objetivo de la secuencia es, estudiar la numeración posicional, a través de la elabora- ción de algoritmos que permitan escribir, en base 10, números expresados en otra base y viceversa. Por más que la noción de numeración posicional se trabaja desde los primeros años de educación primaria, la expresión en una base distinta de 10 es en general desconocida y su abordaje puede ser una vía de entrada al estudio de algunas propiedades de los números naturales. Estas actividades pueden ser trabajadas en varios niveles, en 2°DC en matemática espe- cífica está concretamente el tema bases de numeración, pero como se mencionó anterior- mente se puede trabajar en 1°CB1 donde se tratan propiedades de los números naturales y operaciones sobre ellos, concretamente división entera. La algoritmia, que también es un objetivo de estas actividades, es un tema al que los profe- sores de matemática en general rehuimos, sin embargo los razonamientos necesarios para lograr desarrollar, expresar y evaluar un algoritmo tienen una gran riqueza, en especial en lógica. Las actividades que se detallan a continuación son ejemplos de cómo se puede abordar el tema, no pretenden ser un bloque de actividades rígido, si no que el profesor puede creer conveniente agregar, intercalar, modificar y/o eliminar algunas. Actividad 1 Es una actividad introductoria que pretende provocar la reflexión sobre los temas a tratar y sentar las bases para un trabajo posterior. Analizaremos cómo escribimos los números: Cuanto más grande es un número, ¿mayor cantidad de cifras tiene? Escribe el 88 en números romanos, y escribe el 90. Discute sobre por qué crees que los números romanos no se usan cotidianamente como los arábigos. • ¿Qué ventajas tienen los números arábigos sobre los romanos? • ¿Cuánto vale el 1 en 3124? • ¿Cuánto vale el 1 en 3412? • ¿Por qué valen distinto? Escribe al 3412 en función de potencias de 10 1 2° DC refiere a 2° de bachillerato diversificación científica en enseñanza secundaria, y 1°CB refiere a 1° año de Ciclo Básico el primer año de educación secundaria Objetivo Matemática y Programación - 10 - Actividad 2 Introduce la numeración en base 3 a partir de un juego, se toma como disparador para el trabajo posterior. Juego * Preparación: • Se hace pasar a 3 estudiantes al frente de la clase (pueden ser más). • Se los ubica mirando de frente a sus compañeros en una hilera. * Desarrollo: Cada vez que el profesor aplaude el primer estudiante hará un movimiento, con el primer aplauso, levanta una mano, con el segundo aplauso, manteniendo la mano levantada, le- vanta la otra mano, con el tercer aplauso el estudiante baja ambas manos, con el cuarto aplauso, levanta una mano otra vez, el ciclo se repite hasta que termine el juego. El segundo estudiante levantará una mano cuando el primero las baje, levantará la segun- da mano (manteniendo la primera levantada) cuando el primer estudiante vuelva a bajar sus manos. Es decir que sube una mano con el tercer aplauso, la otra mano con el sexto aplauso, baja las manos con el noveno, y así. El tercer estudiante realizará los mismos movimientos y cada vez que el segundo estudian- te baja los brazos. Si hay más estudiantes el proceso continúa de la misma manera. * Objetivo del juego. Dar la cantidad de aplausos que el profesor realiza cuando, súbitamente, se detiene y es- cribe en el pizarrón la posición en que quedaron cada uno de los estudiantes. Nota: Obviamente este objetivo no debe decirse antes de comenzar el juego para evitar que cuenten. * Preguntas: ¿Se puede saber la cantidad de aplausos que hubo sólo con mirar el pizarrón? ¿Cuántos aplausos hubo? ¿Puedes encontrar algún vínculo con la actividad anterior? ¿Cada cuántos aplausos realiza el segundo estudiante un movimiento? ¿Cada cuántos aplausos realiza el tercer estudiante un movimiento? Escribe una secuencia de pasos para a partir del dibujo del pizarrón saber la cantidad de aplausos. Actividad 3 En esta actividad se formaliza una forma de escribir en base 3 y se genera el algoritmo para pasar de base 3 a base 10, aunque aún se sigue trabajando a partir del juego de la Actividad 2. Supone que a la posición de los estudiantes los representamos con tres números, cada uno de ellos representando el número de brazos levantados de cada estudiante, por ejemplo, el número [2,1,0] significa que el estudiante de la derecha no tiene los brazos levantados, el del medio un brazo levantado, y el de la izquierda ambos brazos levantados. Matemática y Programación - 11 - ¿Cómo hay que proceder para, a partir de una terna tipo [2,1,1], decodificar la cantidad de aplausos que se dieron? Escríbelo esquemáticamente Utiliza el esquema anterior para saber la cantidad de aplausos que hubo para que los estu- diantes queden en las posiciones siguientes: a) [2,0,0] b) [1,0,1] c) [1,1,1] Escribe la posición para cada uno de los estudiantes para: a) 20 aplausos b) 24 aplausos c) 45 aplausos d) 80 aplausos Escribe una secuencia de pasos para que, a partir de un número, se devuelva una lista con la posición en que quedan los estudiantes si se hacen tantos aplausos como indica el núme- ro. Escríbelo esquemáticamente. * Posibles pasos a seguir La generalización es una parte importante de la actividad matemática de estudiantes a nivel secundario,, aquí presentamos algunas posibles actividades en este sentido. ¿Cuál es el mayor número que podemos representar? ¿Y si ponemos un estudiante más, o 2 o 3...? Los números que representacada estudiante nunca son mayo- res a 2 por un problema antropomórfico, pero ¿qué pasaría si octópo- dos ocuparan el lugar de los estudiantes?¿Cómo representarían 33 aplausos? Otra forma de cambiar la base podría ser que los estudiantes representen su canti- dad con los dedos de una mano mientras esconden el resto de sus cuerpos atrás del escri- torio (base 6) , o representar las cifras parándose y agachándose (base 2). Implementación El profesor tomará los algoritmos hechos por los estudiantes y los ayudará a implementar- los en python. Los errores en los mismos pueden ser tratados antes de la implementación o después. Soluciones posibles para los esquemas del algoritmo. * Resolución esquemática del problema de pasar de la posición de los estudiantes al número que representa: El primer número vale tanto como el mismo, así que no hay que hacer nada con él, el se- gundo número cuenta de a 3, se mueve una vez por cada 3 aplausos por lo tanto hay que multiplicarlo por 3, el tercer número cuenta de a 9, se mueve cada 9 aplausos por lo tanto hay que multiplicarlo por 9. Entonces [a,b,c]---> a*9+b*3+c (o [a,b,c]--->a+b*3+c*9) Matemática y Programación - 12 - * Resolución esquemática del problema de pasar de un número de aplausos a la posición de los estudiantes: Opción 1 Si el número es mayor o igual a 9 (pero menor a 26, si no no se puede representar con 3 cifras) se divide entre 9, el cociente es la última cifra. El resto, que es menor a 9 se lo divide entre 3 y el cociente es la penúltima cifra, el resto que es menor a 3 son las unidades. Si es menor a 9 la ultima cifra es 0 y se divide al número entre 3 y el cociente es la segun- da cifra y el resto las unidades. A continuación usamos la siguiente notación, para cociente (//) y resto (%) de la división entera respectivamente, que es la misma que usa python para esas operaciones. Si n>=9 la ultima cifra es n//9 (cociente de la división entera de n entre 9), la segunda cifra es (n%9)//3 (el cociente de la división entera del resto de n entre 9 entre 3), la primera cifra es (n%9)%3 (el resto de la división anterior). Si n<9 la última cifra es 0, la segunda es n//3 y la primera es n%3. Opción 2 Se divide el número entre 3 y el resto son las unidades, al cociente se lo divide entre 3 y el resto es la segunda cifra. El cociente, que es menor a 3 es la tercer cifra. Primera cifra n%3 Segunda cifra (n//3)%3 Tercera cifra (n//3)//3 La última opción es ciertamente más elegante, sobre todo si se observa que la tercer cifra también es ((n//3)//3)%3, el problema es que es menos intuitiva. En todo caso es muy difícil predecir el algoritmo exacto que los estudiantes van a desarrollar, este es sólo un ejemplo, la siguiente demostración es importante para el curso de 2°BD si se toma como objetivo formalizar razonamientos. Proposición: Ambos métodos son equivalentes n=3q1+r1 r1<3 q1=3q2+r2 r2<3 q2=3 0+r3 r3=q2<3 De la opción 2 a la opción 1 ==> n=3*(3q2+r2)+r1=3*(3*(r3)+r2)+r1=9r3+3r2+r1 ALQQL (a lo que queríamos llegar) De la opción 1 a la opción 2 Además si n= 9r3+3r2+r1 ==> n//9 =r3 ya que 3r2+r1<9 y (3r2+r1)//3= r2 y (3r2+r1)%3=r1 Por lo tanto ambos métodos son equivalentes. Algoritmos en python2 Matemática y Programación - 13 - # Pasamos el número de aplausos a la posición de los estudiantes, con el algoritmo de la opción 1 def posiciones1(número): lista=[0,0,0] if número>=9: lista[2]= número // 9 # recordar, número // 9 es el cociente de dividir número entre 9 lista[1]= (número % 9) // 3 #recordar, número % 9 es el resto de dividir nú- mero #entre 9 lista[0]= (número % 9) % 3 else: lista[1]=número // 3 lista[0]=número % 3 # Pasamos el número de aplausos a la posición de los estudiantes, con el algoritmo de la opción 2 def posiciones2(número): #ciertamente esta opción es mas eficaz, simple y general. lista=[] while número > 0: lista=lista+[número % 3] número=número // 3 return lista # Escribimos la posición y nos devuelve el número de aplausos def aplausos(l): n=0 estudiante=0 while estudiante<3: n=n+l[estudiante]*(3**estudiante) estudiante = estudiante + 1 return n * Otros algoritmos para trabajar con cualquier base. Incluimos la implementación en python de algoritmos para pasar un número en base 10 a otra base cualquiera y viceversa. # Tomamos una base y un número en base 10, y devuelve una lista con las cifras del nú- mero en la base dada. def diez_a_base(número_10,base): lista=[] while número_10 > 0: lista=lista+[número_10 % base] Matemática y Programación - 14 - número_10=número_10 // base return lista # Tomamos una base y una lista que contiene las cifras en esa base, y devuelve un número en base 10 def base_a_10(l,base): n_10=0 recorre=0 while recorre<len(l): n_10=n_10+l[recorre]*(base**recorre) recorre = recorre + 1 return n_10 * Adición de números en base 3 Para terminar con esta secuencia, se incluye un diseño de algoritmo de suma de números en base 3 y una implementación en python. EspEcificación dEl prOblEma: Entrada: Una dupla (sumando, sumando) escritos como listas de cifras. Salida: Suma de sumando1 y sumando2 escrito como una lista de cifras. Primero, Se generan 2 listas de igual tamaño que los sumandos de tal forma que las cifras faltantes se rellenan con ceros. Luego, se calcula cada una de las cifras del resultado de la siguiente manera: La primera cifra del resultado, la de las unidades, es el resto de dividir entre 3 (la base) a la suma de las primeras cifras de cada uno de los sumandos. El cociente de esta división es el acarreo (las decenas que me llevo), que se guarda. La segunda cifra es el resto de dividir entre 3, a la suma de las cifras de la segundas cifras de cada sumando y el acarreo. Y se redefine el acarreo como el cociente de esta división Las cifras desde la tercera en adelante se calculan igual que la segunda. De hecho si se define el acarreo como 0 al comenzar la suma, entonces, la i-esima cifra de la suma se calcula sumando la i-esima cifra de cada sumando más el acarreo. Por último si el acarreo, al final, no es 0 se agrega una cifra al resultado colocando en ella el último acarreo. Nota: Para python el primer elemento de una lista es el que está a la izquierda, sin embargo en la numeración posicional los números se escriben de izquierda a derecha. Por eso en la imple- mentación python el primer paso es invertir las listas y al final antes de dar la respuesta se invierte nuevamente. Matemática y Programación - 15 - Implementación python # Tomamos una dupla (sumando, sumando), y devuelve la suma de la adición de sumando1 y sumando2 escrito como una lista # Como def suma(l1,l2): l1=l1[::-1] #Invertimos las listas l2=l2[::-1] # de los sumandos lnorm=[] #lnorm es la lista rellenada con ceros (normalizada) suma=[] #Escribimos ambas listas con igual número de elementos # rellenamos los lugares faltantes con 0 a la izquierda i=1 while i <= max(len(l1),len(l2)): lnorm=lnorm+[0] suma=suma+[0] i=i+1 if len(l1)<len(l2): for cifra in range(0,len(l1)): lnorm[cifra]=l1[cifra] l1=lnorm else: for cifra in l2: lnorm[cifra]=l2[cifra] l2=lnorm # Adición con algoritmo escolar. acarreo=0 for cifra in range(0,len(l1)): suma[cifra]=(l1[cifra]+l2[cifra]+acarreo)%3 acarreo=(l1[cifra]+l2[cifra]+acarreo)//3 if acarreo!=0: suma=suma+[acarreo] return suma[::-1] #invertimos el resultado final al devolverlo. Matemática y Programación - 16 - Conclusiones: En esta secuencia se evitó explícitamente, una introducción básica en python y se en- focó el trabajo en la parte matemática, por lo tanto no es recomendable usarla como primera actividad para el trabajo en python, de hecho se puede eliminar completamente la implementación en este lenguaje y la actividad no cambiaría en su esencia. Sin embargo trabajar con python resultaútil fundamentalmente en dos aspectos: Como motivación, no sólo por trabajar con las máquinas si no como actividad creadora, ya que generar un programa que funciona es muy satisfactorio. La implementación en python puede ser el cierre para la resolución de un problema algorítmico. Como un actor que obliga al estudiante a explicitar el algorítmo con rigurosidad, y validador del resultado. Ya que el estudiante puede probar su programa y verificar por si mismo si funciona bien o funciona mal generando autonomía en el estudiante [1]. Esto fo- menta que el docente adopte un rol de guía para el estudiante, y que éste sea el principal agente de la construcción de su conocimiento. Bibliografía 1. . Gilles Dowek, Quelle informatique enseigner au lycee?, https://who.rocq.inria.fr/Gilles.Dowek/lycee.html (2005) Matemática y Programación - 17 - CÉDULA DE IDENTIDAD. DÍGITO DETRÁS DEL GUIÓN Luis Langon (Liceo Solymar 2 , Canelones) Todos conocemos nuestro número de cédula y sabemos algo del número de otra perso- na... Es fácil suponer que se trata de un número de 7 cifras (tal vez 6 en una persona de mayor edad) seguido por un guión y otro número entre 0 y 9. No es frecuente que nos preguntemos ¿para qué sirve este último dígito?... si es que sirve para algo... Se lo conoce con el nombre de “el dígito verificador” está claro entonces que sirve para verificar. Para verificar que los números anteriores han sido bien escritos. ¿Cómo con un número solo se puede saber que los 7 anteriores fueron bien o mal escritos? Bueno ahí es donde entra la matemática... Ya está todo pronto para empezar a trabajar e investigar sobre este tema. * ¿Cómo se calcula ese dígito? Veremos con un ejemplo cómo es este método 1. Se necesita una cédula, por ejemplo 3.416.652-_ y el número 2987634, que es una cons- tante dada (a la cual se le quita el primer 2 en caso de que la cédula tenga 6 dígitos). Primer paso: Se multiplica cada dígito de la cédula por cada dígito del número dado y se anota la última cifra de cada resultado. 3 4 1 6 6 5 2 x 2 9 8 7 6 3 4 6 6 8 2 6 5 8 Segundo paso: Se suman todos los números que se anotaron en el paso anterior y se anota la última cifra de esa suma. 6 + 6 + 8 + 2 + 6 + 5 + 8 = 41 1 Tercer paso: Si es cero, entonces el dígito verificador es 0. Si no es cero debe calcularse la diferencia con 10. 10 – 1 = 9 el dígito verificador es 9. 1 “Una introducción a los códigos detectores de errores y correctores de errores” Pablo Fernández Gallardo y Omar Gil Matemática y Programación - 18 - Objetivo Trabajar con las operaciones básicas, suma, multiplicación y división entera (en este caso, entre 10), siendo utilizado tanto el resto como el cociente de la división entera, se descubri- rán algunas propiedades de la división entera entre 10. Se pretende dar acá los “primeros pasos en programación” (entendiendo programación como la habilidad de escribir un programa que implemente una solución de un problema). Son los siguientes: Saber especificar el problema que se tiene como un problema algorítmico (puede darse ejemplos de problemas no algorítmicos). Encontrar una solución y saber diseñarla en forma de algoritmo, o sea una transformación de los datos de entrada en la salida deseada, escrita en forma de pasos. Saber traducir dicha solución a un programa, para eso se deberán conocer los comandos básicos de entrada, salida, asignación, bucle y condicional y habrá que trabajar la sintaxis específica del lenguaje python que es el que se usa en esta pasantía (ver manual adjunto). nivEl: El bloque didáctico está pensado para primeros años de ciclo básico, pero es po- sible llevarlo adelante en otros niveles ya que el objetivo es utilizarlo como ejemplo de algoritmo y dar los primeros pasos en programación e implementación. Actividad1 Presentar el tema y el objetivo ¿Por qué tenemos tal número de cédula? ¿Es por edad? ¿Por qué hay un número separado por un guión? ¿Sirve para algo? Hacemos 10 grupos, uno para cada dígito, juntando en cada grupo a los alumnos que tienen el mismo dígito en su cédula. Damos tiempo para que prueben algoritmos con los números de sus cédulas y que el resultado sea su dígito verificador... Dejamos que prueben diferen- tes estrategias pero al final... ¡No encontramos nada! Los alumnos buscarán la información acerca del significado de ese número y de cuál es el algoritmo correcto para calcularlo (esta información está disponible en internet). Actividad 2 Los alumnos deberán escribir las instrucciones que se siguen para calcular el dígito de con- trol. Cada grupo debe redactar un procedimiento para que los otros sigan las instrucciones que llevan a calcular el dígito verificador. Se practica esto en forma de juego donde cada equipo sigue las operaciones que el otro equipo dio. Formalizamos el concepto de algoritmo en base a lo estamos haciendo. “Entrada (ci) ---> algoritmo ---> salida(d)” Actividad 3 Aquí se lleva a cabo el trabajo sobre la computadora, se busca que los alumnos implemen- ten y especifiquen este algoritmo en lenguaje python utilizando el editor gedit y ejecuten el programa en un terminal. Para que puedan hacerlo se deben aclarar ciertos puntos: La carpeta en la que graban el archivo ejemplo: “/estudiante/Documentos” Matemática y Programación - 19 - El nombre del archivo al guardar por ejemplo: “cédula.py” Ejecutar el terminal en el menú: “Aplicaciones > Accesorios > Terminal” Seleccionar la carpeta correcta escribiendo: “cd /estudiante/Documentos” Ejecutar el intérprete python escribiendo: “python” Ejecutar el programa escribiendo: “import python” Listar y aclarar los comandos python que se necesitan, que se encuentran explicados en el manual adjunto: Asignación ejemplo: “m = 2987634“ Repetición: “while” Condicional: “if” entrada: “input” salida: “print” * Especificación Entrada: Número entero (cédula sin puntos, ni guión, ni dígito verificador) llamarlo ced. algoritmo: Considerar el número entero 2987634, llamarlo m. Sea suma = 0 una variable que utilizaremos para ir sumando. Repetir estos pasos mientras queden cifras disponibles en ced multiplicar el último dígito de la cédula por el último de m. (esto sería ced mod1 10 * m mod 10) agregarlo a la suma. quitar el último dígito de ced y de m. (esto sería ced = ced div2 10 y m = m div 10) Al terminar con todas las cifras de la cédula. Tomar en dig la última cifra de suma (suma mod 10). Si es “0” entonces devuelva 0 en dig si no... devuelva (10 - suma) en dig Salida: dig número entero (dígito verificador de la cédula ingresada) * Implementación en Python # funcion que calcula el digito despues del guion # entrada: Cédula número entero, (hasta 7 cifras) # salida: DIGITO número entero de un digito def digito(ci): m = 2987634 # número magico d = 0 # digito de la cédula while m > 0: 1 Mod: módulo, es el resto de la división entera. 2 Mod: módulo, es el resto de la división entera. Matemática y Programación - 20 - n = ci % 10 # último digito de la cédula ci = ci // 10 # quito el último digito d = d + m%10 * n m = m // 10 d = d % 10 d = 10 - d if d == 10: return 0 else: return d # para probar la funcion print "Ingrese su número de cédula." print "Sin puntos, ni guion, ni digito de control" print "Escriba 0 para terminar" ci = input ("cédula: ") while ci != 0: print digito (ci) ci = input ("cédula: ") Conclusión Ha sido un gran placer estudiar programación y conjugarlo con la enseñanza de la ma- temática. Pensando en el potencial que estas estrategias puedan llegar a tener para enseñar matemáticas y para entusiasmar al alumnado -que vemos cada vez más alejado del estudio tradicional-, sentimos que se ha encontrado una nueva herramienta en la com- putadora -que no estaba claro cómo aprovecharla- en “la programación en la enseñanza de la matemática”. La secuencia didáctica quese propuso pretende ser un estímulo positivo para que el estudiante trabaje, para que se enfrente a un reto con entusiasmo y vea que sus objetivos se van cumpliendo a medida que logra desarrollar algoritmos correctos que le permiten resolver los problemas y sienta una enorme satisfacción por haberlo conseguido. Nosotros mismos nos tropezamos con múltiples inconvenientes en el proyecto y cada obs- táculo que se sorteaba nos daba tal satisfacción que se generaban las fuerzas para seguir hacia adelante. Matemática y Programación - 21 - PROPUESTA SOBRE CONJUNTOS Santiago Martorell y Patricia Añón - CETP, CES El ejercicio que se propone está pensado para trabajar con relaciones y operaciones básicas de conjuntos (unión, intersección, inclusión y diferencia). El abordaje intenta fusionar conceptos básicos de teoría de conjuntos que pueden ser trabajados en diversas asignaturas (matemática, lógica) del liceo y/o utu, y conceptos de programación básicos y necesarios en la enseñanza de la informática. De esta manera, la teoría (conceptos puntua- les a trabajar) y la práctica (escritura del programa) se unifican en el ejercicio, intentando apartarnos de la idea de dicotomía entre uno y otro. Se trata de diseñar un algoritmo para cada una de las operaciones e implementarlo como un programa en el lenguaje python. Si bien podemos encontrar funciones preestablecidas en python para cada una de las operaciones binarias con conjuntos, la idea central es que los estudiantes elaboren e implementen sus propios algoritmos como forma de reforzar la comprensión de los conceptos involucrados, útiles tanto para matemática como para pro- gramación. PROPUESTA DE TRABAJO Se propondrá al estudiante el siguiente ejercicio: Dados dos conjuntos de números enteros, diseña algoritmos que devuelvan el resultado de cada una de las siguientes relaciones y operaciones: • Unión • Intersección • Inclusión • Diferencia Implementa en python cada uno de los algoritmos. El programa principal, dónde se ingresan los elementos de los conjuntos y se elige la ope- ración a realizar, es dado por el docente (lo encontrará en el apéndice). Los estudiantes deben elaborar un módulo con cada una las operaciones implementadas y usar el programa dado. Para llegar a la solución, necesariamente habrá un proceso de pensamiento sobre el pro- blema que se plantea, el algoritmo que nos lleva a la misma y los pasos a seguir para deter- minar cada una de las operaciones que el programa debe realizar. FUNDAMENTACIÓN Matemática y Programación - 22 - Otro aspecto de fundamental importancia, es la interacción que se da entre el lenguaje for- mal y el lenguaje natural, dado que se le pide al alumno que lo exprese en lenguaje natural y/o en pseudocódigo. De esta manera se le está dando la posibilidad de que se concentre en el contenido y no tanto en utilizar un determinado lenguaje de programación para expresar- lo. Una vez que ha pensado suficientemente los pasos para resolver el problema en el len- guaje natural, podrá concentrarse en escribirlo en un lenguaje de programación, instancia que presenta la dificultad del dominio de dicho lenguaje, pero que no tiene que ver con las dificultades en la solución misma del problema. DESCRIPCIÓN DEL ALGORITMO Antes de intentar escribir en un lenguaje de programación la solución al problema plantea- do, es conveniente especificar el problema, diseñar la solución en lenguaje natural, pensar qué pasos debemos seguir para llegar a la misma, dejando para más adelante la dificultad de la implementación. Esto es, resolver el problema en sí, sin que en ello influyan dificulta- des que puedan tener que ver con el dominio del lenguaje de programación. El pseudocódigo utilizado es una mezcla de lenguaje natural (español) con lenguaje mate- mático. Constituye una guía para confeccionar el código final, por ello es conveniente tener presente que no es necesario profundizar en la definición de variables, estructuras, y otros elementos, durante la construcción del mismo. Probablemente, al momento de confeccionar el código final, se modificarán algunas partes del pseudocódigo, ya que hay que adaptarse a las limitaciones que tienen los lenguajes de programación, en cuanto a estructuras disponibles y sintaxis, entre otros. * Operaciones a realizar: • Dados dos conjuntos A y B, determinar el conjunto C resultado de realizar la unión entre ambos: ° Si A es vacío ▪C = B ° Si no, si B es vacío ▪C = A ° o Si no ▪C = A ▪Mientras tenga elementos en B, tomo elemento de B • Si elemento no pertenece a C ° C = C + elemento de B ° Devuelvo C • Dados dos conjuntos A y B, determinar el conjunto C resultado de realizar la intersec- ción entre ambos: Matemática y Programación - 23 - ° Si A o B vacíos ▪ C = Ø ° Si no ▪Mientras tenga elementos en A, tomo elemento de A • Si elemento de A pertenece a B ° C = C + elemento de B ° Devuelvo C • Dados dos conjuntos A y B, determinar el conjunto C resultado de realizar la diferencia entre ambos (A – B): ° Si A vacío ▪C = Ø ° Si no ▪C = A ▪Mientras tenga elementos en B, tomo elemento de B • Si elemento de B pertenece a C ° C = C – elemento de B ° Devuelvo C • Dados dos conjuntos A y B, determinar si A está incluido en B, devolviendo un booleano como resultado: ° Resultado = TRUE ° Si cantidad de elementos de B es mayor o igual a cantidad de elementos de A ▪Mientras tenga elementos en A, tomar elemento de A • Si elemento no pertenece a B ° Resultado = FALSE ° Si no ▪ Resultado = FALSE ° Devolver Resultado Matemática y Programación - 24 - Módulo con implementaciones en python de relaciones operaciones y con conjuntos import copy def intersec(c1, c2): resultado = [] for valor in c1: if pertenece(c2, valor): resultado.append(valor) return resultado def inclusion(c1, c2): resultado = True contador = 0 while resultado and contador < len(c1): resultado = pertenece(c2, c1[contador]) and resultado contador +=1 return resultado def union(c1, c2): if len(c1)== 0: resultado = c2 elif len(c2)== 0: resultado = c1 else: resultado = copiar(c1) for valor in c2: pertenecec1 = pertenece(c1, valor) if not pertenecec1 : resultado.append(valor) return resultado def copiar(c1): resultado = [] for valor in c1: resultado.append(valor) return resultado def mostrarconjuntos(listaconjuntos): contador = 1 for conjunto in listaconjuntos: print “c”,contador,”: “,conjunto contador +=1 def pertenece(c1, número): resultado = False contador = 0 Matemática y Programación - 25 - while contador < len(c1) and not resultado: if c1[contador] == número: resultado = True contador +=1 return resultado def diferencia(c1, c2): resultado = [] for valor in c1: if not pertenece(c2, valor): resultado.append(valor) return resultado * Aclaraciones sobre la implementación Es apropiado, para la implementación en python, introducir algunos elementos de este lenguaje. Se resumen a continuación: • For: repite un segmento de código, dado un dominio de n elementos, el segmento de código que se encuentra en el bloque se repetirá n veces. • Append: agrega un elemento a un conjunto de elementos. • And: operador “y” lógico. • +=1: le suma uno al valor actual de la variable y se lo asigna a la misma. • ==: operador de igualdad, compara dos valores, devuelve TRUE si son iguales, FALSE si no. • If: evalúa una expresión booleana, y ejecuta sentencias de acuerdo a su valor. • Return: devuelve el resultado de una función. • Not: dada una expresión, realiza la operación de negación de la misma. Si la expresión se evalúa TRUE, NOT expresión se evaluará FALSE. Para ampliar esta información, ver el manual que complementa este trabajo. En el apéndice se proporciona un programa principal para que el profesor entregue a los estudiantes, de forma tal que estos puedan probar sus funciones implementadas en python. Para ello se debe proceder de lasiguiente manera: • Crear módulo para programa principal (con extensión .py). • Ingresar el código brindado. • Tener en cuenta el nombre de las funciones en el programa dado (diferencia, intersec, union, inclusion); si se utilizan otros nombres deben ser modificados en el programa principal. EJERCICIOS Se presentan a continuación algunos ejercicios, con los que se puede comenzar a probar el programa. A través de casos puntuales se guía al estudiante para llegar a enunciar pro- piedades y/o generalizaciones, comenzando por expresar las mismas en el lenguaje natural, Matemática y Programación - 26 - para luego formalizarlas en lenguaje simbólico. Además de continuar trabajando la temática, podrán utilizar el programa de cuya creación fueron partícipes para seguir reafirmando conceptos de teoría de conjuntos. 1) Dados los siguientes conjuntos: ▪A = {2,4,6,8,9} y B = {3,4,5,9} ▪M = {10,12,15,19} y N = {21,25,1} ▪W = {6,9,5,34,10,20} y R = {34,5,9} Resuelva: • C =A (A ∩ B) • P (M ∩ N) • Z(W ∩ R) ¿Se cumple lo siguiente? Justifique (puede utilizar el programa para sacar sus conclusio- nes): • C ⊆ A y C ⊆ B. • P ⊆ M y P ⊆ N. • Z ⊆ W y Z ⊆ R. 2) Dadas las siguientes igualdades: • (C1 ∩ C2) ∪ C1= C1 ∪ C2 • (C1 ∩ C2) ∪ C1= C1 • (C1 ∩ C2) ∪ C1= C2 a. Marque la opción correcta y justifique en todos los casos. (Puede corroborar que la op- ción tomada es la correcta, utilizando el programa). b .De acuerdo a lo resuelto en el punto a), ¿podría llegar a una generalización? En caso afirmativo, exprésela en lenguaje natural. c. Complete los espacios punteados: ∀A , ∀B, si …⊆ A entonces A ∪ B … A CONCLUSIONES Se espera que el estudiante pueda, en principio, lograr diseñar los algoritmos necesarios para cada relación y operación. Esta actividad, no solo permite ver si el concepto abordado (la operación en cuestión) fue comprendida, si no también enfocarse en donde se presentan las dificultades para poder superarlas. Al mismo tiempo, al implementarlo en python, el educando puede aproximarse a la pro- gramación partiendo de un conocimiento matemático, y vivenciar el “rigor” al enfrentar los Matemática y Programación - 27 - errores que se marcan en la compilación del programa, sin que sea el docente el encargado de marcarlo si no la objetividad de una máquina. Además, se espera que el programa, en parte creado por cada uno de los estudiantes, pue- da ser puesto en uso para resolver problemas como los propuestos anteriormente, y conti- nuar reflexionando sobre la teoría de conjuntos, con un producto creado por ellos mismos. Se espera que mediante esta actividad el estudiante contribuya a desarrollar una nueva forma de trabajo, basándose en el pensamiento algorítmico, y que sea capaz de aplicarlo en cualquier ámbito en el que resulte eficaz. Esto refiere a generar, a propiciar, mediante el lugar que nos toque en el ámbito educativo, un modelo de pensamiento en el que se hace énfasis en la importancia de la reflexión del paso a paso a seguir para llegar a resolver un problema, disminuyendo así las posibilidades que existen de cometer errores. El hecho de que se utilice un lenguaje de programación, en la etapa final, permite que se alcance un grado de formalización importante, surgido de la necesidad de seguir la sintaxis y la semántica del mismo. Por otra parte, la posibilidad de ejecutar el programa, y observar su comportamiento, ge- nera una motivación extra, por lo que se vuelve un objeto didáctico ventajoso. Finalmente, cabe destacar que el desarrollo de este tipo de actividades, contempla la inter- disciplinariedad, ya que se trabajan aspectos matemáticos, lógicos, y del lenguaje. Esto es importante, ya que es una manera de enlazar distintas disciplinas desde un trabajo puntual, y evidenciar cuán enriquecedor resulta comprender que el conocimiento no se limita a un área en particular, si no que es, en el entramado de áreas que se vinculan entre sí. APÉNDICE Implementación en python del programa principal Se brinda a continuación, un posible programa principal, comentado (el texto que figura luego del # es el comentario de la línea en que se encuentra), de forma que puedan ser probadas las funciones diseñadas y programadas por los estudiantes. import opconj contadorconj = 0 # variable para contar la cantidad de conjuntos que se han ingresado contador = 0 # variable para contar de uso general respuesta = 1 # variable para seleccion de menu principal listaconjuntos = [] # arreglo para almacenar los conjuntos (en cada posición se almacena un con- junto) conjuntoA = 1 # variable que indica el número del primer conjunto con el que se trabaja conjuntoB = 2 # variable que indica el número del segundo conjunto con el que se trabaja #cargo conjuntos de prueba listaconjuntos.append([1,2,3,4,5,6,7]) #primer conjunto listaconjuntos.append([1,2,3,4,5,6,7,8,9]) #segundo conjunto Matemática y Programación - 28 - while respuesta > 0: #Comienzo del menu principal - con opción 0 termina el programa print “###########################################################” print “Conjuntos” print “1-Ingresar conjuntos” print “2-Operaciones binarias” print “0-Salir” respuesta= int(raw_input(“Ingrese una opción: “)) print “###########################################################” if respuesta == 1: #seleccion de opción 1 del menu principal - Ingresa conjuntos listaaux = [] print “Ingresar conjuntos” salir = ‘n’ #inicializo la variable salir while salir != ‘s’: #pide elementos y los agrega al conjunto mientras no se ingrese la letra “s” salir = raw_input(“Ingrese un elemento (s para terminar): “) if (salir != ‘s’ and salir != ‘n’): #chequea que lo ingresado no sea ni “s” ni “n” número=int(salir) #se transforma el texto a número if opconj.pertenece(listaaux, número) == False: #se chequea que no pertenezca ya al conjunto listaaux.append(número) #se agrega el elemento al conjunto else: print “El elemento ya pertenece al conjunto” listaaux.sort() #se ordena el conjunto listaconjuntos.append(listaaux) #se agrega el nuevo conjunto a la lista de conjuntos print “El conjunto ingresado es: “, listaaux #se muestra el conjunto ingresado contadorconj +=1 #se aumenta la cantidad de conjuntos disponibles en 1 opconj.mostrarconjuntos(listaconjuntos) #se muestran todos los conjuntos elif respuesta == 2: #seleccion de opción 2 del menu principal - Operaciones binarias respuesta2 = 1 while respuesta2 != 0: # Comienzo del menu de operaciones binarias - con opción 0 vuelve a menu principal print “#######################################################” print “Operaciones binarias” print “1-Interseccion” print “2-Inclusion” print “3-Union” print “4-Diferencia” print “5-Ver Conjuntos” print “6-Seleccionar Conjuntos” print “0-Salir” respuesta2 = int(raw_input(“Ingrese una opción: “)) print “#######################################################” Matemática y Programación - 29 - if respuesta2 == 1: #selecciona opción 1, se realiza la interseccion entre los conjuntos seleccionados #llamo a la funcion que realiza la interseccion y muestro el conjunto resultado print “La interseccion es: “,opconj.intersec(listaconjuntos[conjunt oA-1], listaconjuntos[conjuntoB-1]) elif respuesta2 == 2: #selecciona opción 2, chequea la inclusion del conjun- toA en el conjuntoB #llamo a la funcion que chequea la inclusion y muestro el resultado resultado = opconj.inclusion(listaconjuntos[conjuntoA-1], listaconjuntos[conjuntoB-1]) if len(listaconjuntos[conjuntoA-1])==len(listaconjuntos[conjuntoB-1]) and resultado: print “c”,conjuntoA,”: “,listaconjuntos[conjuntoA-1], “ esta in- cluido estrictamente en c”,conjuntoB,”:”, listaconjuntos[conjuntoB-1] elif resultado: print “c”,conjuntoA,”: “,listaconjuntos[conjuntoA-1], “ esta in- cluido en c”,conjuntoB,”:”, listaconjuntos[conjuntoB-1] else: print “c”,conjuntoA,”: “,listaconjuntos[conjuntoA-1],“ NO esta incluido en c”,conjuntoB,”:”, listaconjuntos[conjuntoB-1] elif respuesta2 == 3: #selecciona opción 3, se realiza la union entre los conjuntos seleccionados #llamo a la funcion que realiza la union y muestro el conjunto resultado print “La union es: “, opconj.union(listaconjuntos[conjuntoA-1], listaconjuntos[conjuntoB-1]) elif respuesta2 == 4: #selecciona opción 4, se realiza la diferencia entre los conjuntos selec- cionados #llamo a la funcion que realiza la diferencia y muestro el conjunto resultado print “La diferencia es: “, opconj.diferencia(listaconjuntos[conjuntoA-1], listaconjuntos[conjuntoB-1]) elif respuesta2 == 5: #selecciona opción 5, se muestran los conjuntos disponibles #llamo a la funcion que muestra la lista de conjuntos disponibles opconj.mostrarconjuntos(listaconjuntos) elif respuesta2 == 6: #selecciona opción 6, se seleccionan los conjuntos para trabajar print “Los conjuntos seleccionados actualmente son: c”,conjuntoA,” y c”,conjuntoB opconj.mostrarconjuntos(listaconjuntos) #muestro conjuntos disponibles #se piden los nuevos conjuntos (se deben ingresar solo números) conjuntoA = int(raw_input(“Ingrese el número correspondiente al primer conjunto: “)) conjuntoB = int(raw_input(“Ingrese el número correspondiente al segundo conjunto: “)) #cierre del bloque condicional del menu de operaciones binarias #cierre del while del menu de operaciones binarias #cierre de bloque condicional del menu principal #cierre del while principal (termina el programa) Matemática y Programación - 30 - DIVISIBILIDAD Teresa Pérez (Liceo Solymar 1, Canelones, CES) El objetivo de la secuencia es en forma simultánea, estudiar algunos conceptos básicos relativos a divisibilidad e introducir nociones de programación utilizando como lenguaje phyton. Las nociones básicas de divisibilidad no son nuevas para los estudiantes liceales - ya sea de 1°CB, como de 2°BD - lo que lo hace especialmente adecuado para está introducción “en simultáneo” de las nociones de algoritmia, que sería el verdadero contenido nuevo. Creemos a su vez que ayudará a lograr una conceptualización más profunda de contenidos matemá- ticos con los que los estudiantes ya están familiarizados desde un nivel fundamentalmente procedimental. En principio las actividades están pensadas tanto para 1°CB como para 2°BD (específica), lo que sin duda será diferente son las producciones de los estudiantes y el nivel de profun- dización y fundamentación que se llegue a lograr. Se detallarán tres actividades, y luego se agregan otras como continuación del trabajo que pretende integrar nociones de algoritmia, a través del estudio del tema divisibilidad en la clase de matemática. Actividad 1: Se hace correr un programa (acertijo1) 1 que pide a los estudiantes un número natural y les devuelve el conjunto de divisores del mismo. La actividad consiste en 2: • Experimenta varias veces con el programa. • Explica para qué sirve el programa y cámbiale el nombre de acuerdo a ello. • Escribe qué datos se debe proporcionar y qué información devuelve el programa. • Escribe los pasos de un procedimiento que te permita hacer lo mismo que el progra- ma. 1 En caso de problemas al abrir el archivo, ver el manual. 2 Cada docente decidirá cómo dosifica la consigna de acuerdo a las características de sus grupos, si van todas juntas de a una, según el ritmo de cada uno Matemática y Programación - 31 - El propósito de está actividad es desde el punto de vista de los conceptos matemáticos, in- troducir la noción de conjunto de divisores, que el estudiante conoce desde primaria. Desde el punto de vista de la programación, se busca en primer lugar generar curiosidad acerca de cómo la máquina resuelve el problema de hallar el conjunto de divisores de un número natural. Luego de que el grupo reconozca de qué problema se trata, se formalizará la noción de conjunto de divisores, para la cual se hace necesaria alguna definición de divisor. La defini- ción elegida, dependerá de los procedimientos que hayan surgido en el grupo para resolver el problema de encontrar el conjunto de divisores de un número. Inclusive es posible que surja más de una opción, y puede ser interesante aprovechar la instancia para trabajar las relaciones entre diferentes definiciones de un objeto matemático. El tener que descubrir lo que hace el programa y luego elaborar una estrategia personal, le hace no solo poner en juego conceptos matemáticos, si no ordenar en forma de secuen- cia temporal los procedimientos que utiliza para resolver el problema, o sea desarrollar un algoritmo. Si nos centramos en la introducción a la algoritmia1, se busca en primer lugar que el alumno pueda formular el problema que resuelve la máquina, especificando las condiciones de en- trada y de salida. Estos conceptos deben explicitarse en la puesta en común en la clase. Para el trabajo en la construcción de procesos algorítmicos es clave, ya que la especificación de las condiciones de entrada y salida son el primer paso para comprender un problema algorít- mico [2]. Desde el punto de vista de los contenidos matemáticos, el determinar con claridad que para “Hallar los divisores de un número natural” para cada número natural (el objeto de entrada es un número) obtengo un conjunto de números naturales (el objeto de salida es un conjunto) mejora sin duda la conceptualización de la noción “conjunto de divisores”, pero además y en forma no explícita, ayuda a la construcción de la noción de función, que si bien no es un objetivo visible, resulta fundamental en los procedimientos de programación. Lo que realiza el programa, es en principio una “caja negra”, por eso se pide al estudiante que explicite posibles algoritmos que devuelvan el mismo resultado que el programa. La discusión de los distintos procedimientos resulta fundamental para la construcción de un pensamiento algorítmico. Se sugiere como actividad de clase intercambiar los procedimien- tos, y que los estudiantes deban “ejecutar” algún procedimiento pensado por otro compa- ñero. El último paso, sería mostrar una posible implementacion en python, de modo de ir intro- duciendo el mundo de los lenguajes de programación y algunos elementos de la implemen- tación. En definitiva: el programa no es otra cosa que una secuencia ordenada de pasos, escrita en un determinado código, que debe ser preciso y correcto para poder ser entendido por la má- quina. El programa lo escribo como un texto y luego necesito un “intérprete” que lo ejecute. 1 Es en este punto donde se conjugan el aspecto matemático del problema y su vinculación con la programación, que va más allá de las cuestiones de implementación. Matemática y Programación - 32 - Además permite que el alumno se familiarice con algunos aspectos de la sintaxis de python. Desarrollaremos la solución al problema de obtener el conjunto de los divisores de un nú- mero natural dado y luego su implementación. Eventualmente se puede pedir que los estu- diantes lo ejecuten manualmente. Para ello primero debemos analizar si el mismo está realmente formulado como un proble- ma algorítmico. ¿Están especificadas las condiciones de entrada? ¿Están especificados los elementos de salida deseados? # Especificación de la entrada: un número natural # Especificación de elementos de salida: el conjunto de los divisores del número de la entrada Pasaremos a desarrollar una solución del problema, o sea un algoritmo, en español y en python. (implementación en phyton) 1 Alogaritmo en español Implementación en phyton Escribir un número natural a. Para cada natural entre 1 y a, que llamaremos x, calcular el resto de dividir a entre x. Si el resto obtenido es 0, escriba x en la lista d Escriba la lista d. a = input("escriba un número natural: ") for x in range(1, a+1) a%x d = [x for x in range(1, a+1) if a%x= =0] print "d =", d Si observamos el segundo y tercer pasos del procedimiento: • Para cada natural entre 1 y a, quellamaremos x, calcular el resto de dividir a entre x. Se escribe en python: for x in range(1, a+1) a%x • Si el resto obtenido es 0, se escribe en python: if a%x == 02 • Finalmente la lista d por comprensión es: d = [x for x in range(1, a+1) if a%x==0] Se lee: d es la lista de los elementos x, 1 ≤ x ≤ a, tales que a%x == 0 En este contexto, la definición matemática más adecuada para divisor de un número es: a|b <=>bmod(a)=0 3 y para conjunto de divisores de a: {x tales que x|a } 1 En la versión que ejecutan los estudiantes se agregaron espacios para hacer más fácil la lectura en el intérprete, que no se muestran en está para simplificar una primera lectura del mismo. 2 Un signo = significa asignación mientras que dos (==) significa igualdad, ver manual. 3 en el curso de 1°CB, alcanza con que el resto de la división es 0, o sea división exacta) Matemática y Programación - 33 - Actividad 2: El siguiente es un programa elaborado en python. a = input("escriba un número natural > 0 o 0 para finalizar ") while a > 0: c= input ("escriba una cota ") m = [a*x for x in range (c//a+1)] print "los multiplos de ", a, "hasta ", c, "son ", m a = input("escriba un número natural > 0 o 0 para finalizar ") print "Gracias por usar mi programa!" Responde las siguientes cuestiones: a) Ejecuta el programa en forma manual (sin usar la computadora), para a= 5 y c=60, registrando todos los pasos. Realiza lo mismo para a=7 y c=60 b) Prueba con otros valores de a y c. c) ¿Para qué sirve el programa? d) ¿Cuál es la especificación de entrada? ¿Qué información devuelve el programa?. e) Escribe los pasos del programa en español. f) Copia el programa en gedit y ejecútalo en phyton, ¿funciona como imaginabas? ¡¡¡ ayuda !!! Los comandos en los lenguajes de programación se escriben en inglés, te recordamos el significado de algunas de las palabras y comandos que aparecen: input: introducir, ingresar, registrar. While: mientras print: imprimir, escribir for: para in: en división entera: el cociente de la división entera se obtiene con el operador // y el resto con el operador %. Por ejemplo: 10//4 es 2 y 10%4 es 2 La función range en python: range(1,a+1), genera una lista de los naturales del 1 al a. Por ejemplo range(1,6) ge- nera la lista de los naturales entre 1 y 5, [1,2,3,4,5]. range (n): devuelve la lista de los naturales entre 0 y n-1. Por ejemplo range (4) = [0,1,2,3] Matemática y Programación - 34 - Los objetivos de está segunda actividad son: • Desde el punto de vista de los conceptos matemáticos, trabajar la dualidad entre las nociones de divisor y múltiplo1. Se podrá formalizar alguna definición de múltiplo y con- junto de múltiplos. • Desde el punto de vista de la programación seguir familiarizando al estudiante con el lenguaje python al realizar traducciones que permitan interpretar los comandos y la sintaxis del lenguaje. Se agrega el uso de algunos comandos y operadores, que están explicados en la ayuda. • Finalmente en la integración de las dos disciplinas, hacer evidente los diferentes nive- les de abstracción entre un manejo puramente matemático de los conceptos y un manejo que implique un procedimiento algorítmico. En el primer caso puedo imaginar y representar el conjunto de múltiplos2 de a como m(a)={0,a,2a, ,ia, .....}, o m(a)={n.a/n∈N} donde representar e imaginar un conjunto infinito no parece ser un problema. En el caso del procedimiento algorítmico, interviene el factor tiempo que inhabilita la posi- bilidad de realizar un procedimiento infinito por lo cual es necesario usar una cota. * Un ejemplo de respuesta esperada para el item a) podría ser: a = input("escriba un número natural > 0 o 0 para finalizar ") 5 while a > 0: c= input ("escriba una cota ") 60 m = [a*x for x in range (c//a+1)] podemos poner range (60//5 + 1) que como ya se explicó es [0, 1, 2, ..., 12] m es la lista de los elementos a *x toman- do los x de [0, 1, 2, ..., 12], o sea m={5*0,5*1,5*2, 5*12} print "los múltiplos de ", a, "hasta ", c, "son ", m Se ve en la pantalla: los múltiplos de 5 has- ta 60 son [0,5,15,20,25,30,35,40,45,50,55, 60] a = input("escriba un número natural > 0 o 0 para finalizar ") 7 como 7 es distinto de 0 pide una cota y vuelve a calcular c= input ("escriba una cota ") 60 m = [a*x for x in range (c//a+1)] range (60//7 + 1) es [0,1,2, ..., 8] por lo tanto m={7*0,7*1,7*2, 7*9} 1a*b=c implica que a y b (si son no nulos) son divisores de c y que c es múltiplo de a y de b. Matemática y Programación - 35 - print "los multiplos de ", a, "hasta ", c, "son ", m Se ve en la pantalla: Los múltiplos de 7 hasta 60 son: [0,7,14,21,28,35,42,49,56] a = input("escriba un número natural > 0 o 0 para finalizar ") 0 print "Gracias por usar mi programa!" Se ve en la pantalla: Gracias por usar mi programa! Está implementación incluye varios comandos nuevos, sin embargo ofrece la oportu- nidad de trabajar en otras competencias, como la lectura y la búsqueda de información en un texto: la parte Ayuda!!! del enunciado del problema. Seguramente la actividad resultará más enriquecedora si los estudiantes la resuelven en pequeños grupos. Por otro lado, en el momento de ejecutar el programa, se puede analizar, cuáles son los comandos que permiten interactuar y cuáles son “internos” del programa. * Posible actividad de profundización: Escribe un algoritmo que dado un natural te permita hallar sus h primeros múltiplos. Actividad 3: Diseña un algoritmo que te permita hallar el máximo común divisor a dos naturales a y b dados. • Se deben seguir las siguientes etapas: • Indicar los datos a ingresar y la información que debe devolver el programa. • Escribir el procedimiento en español, probarlo para valores concretos de a y b. • Escribir el procedimiento en phyton, realizar las pruebas y ajustes necesarios. Está es la primera actividad en la que los estudiantes deberán proponer una solución com- pleta al problema. Los algoritmos propuestos dependerán de los conocimientos matemáticos de cada grupo de estudiantes (intersección de conjuntos, algoritmo de Euclides, etc). * La especificación del problema es: # Especificación de entrada: Un par de números naturales, a y b # Especificación de elementos de salida: un número natural que es el máximo común divisor de a y b (MCD(a,b)) Desarrollaremos en primer lugar el algoritmo que utiliza intersección de conjuntos, que nos permitirá introducir el uso de la idea de función, y luego el del Algoritmo de Euclides, que nos proporcionará un ejemplo de función definida recursivamente. * Funciones Matemática y Programación - 36 - La sintaxis general de la definición de una función en python es1: def nombre (lista de variables): cuerpo return resultado Para la función divisores2: def divisores(a): d = [x for x in range(1, a+1) if a%x==0] return d 1 - utilizandO intErsEcción dE cOnjuntOs: Se cuenta con el programa que permite hallar los divisores de un número que puede utili- zarse como una función. Siguiendo la definición de MDC(a,b) que dice que es el máximo de los divisores comunes a a y a b, tenemos un posible algoritmo: 1. Ingrese un par de números naturales (a,b) 2. Hallar d(a) (conjunto de divisores de a) 3. Hallar d(b) (Conjunto de divisores de b) 4. Hallar d= d(a) ∩d(b) (d es el conjunto de los divisores comunes) 5. MCD(a,b)=D es el máximo de d. 6. Escriba D. Ya tenemos definida arriba la función para hallar el conjunto de divisores de un número (items 2 y 3). Para el item 4 es necesario hallar la intersección de dos listas y para el ítem 5 necesitamos hallar el máximo de un conjunto ordenado (una lista). Crearemos un archivo llamado divis donde definiremos las funciones necesarias para im- plementar el algoritmo: 1. divisores: que dado un número nos da el conjunto de sus divisores. 1 en python para definir funciones no es necesario determinar dominio y codominio, en otros lenguajes debemosexplicitar- los. 2 Ver archivo divis.py Nombre de la función Matemática y Programación - 37 - 2. intersección: que devuelve la intersección de dos conjuntos dados, representados por listas. 3. divisores comunes: que devuelve el conjunto de elementos comunes a dos conjuntos dados. Luego iremos agregando las funciones que se vayan creando y necesitando en los siguien- tes problemas. Debemos tener en cuenta que las funciones no leen datos ni imprimen resultados, sólo calculan. Por lo tanto tomaremos del algoritmo que implementamos para calcular el conjun- to de divisores, solo la parte en la que se hace el cálculo, dejando el ingreso de datos y la impresión del resultado en pantalla, para otro programa. Otra cosa que no se puede olvidar de la sintaxis es la indentación, el return tiene más sangría que el def. (ver errores frecuentes en manual). Pasaremos a mostrar las funciones que corresponden a los siguientes pasos, definidas todas en un mismo archivo de texto: divis.py: def divisores(a): d = [x for x in range(1, a+1) if a%x==0] return d Ya fue comentado def inter(l1,l2): l = [] for element in l1: if element in l2: l.append(element) return l Está función tiene como variable (en programación se suele usar el término:parámetro o argumento de la función.) un par de listas (l1 y l2), y devuelve una lista l con los ele- mentos que pertenecen a ambas (la intersección) def divisorescom(a,b): d1 = divisores(a) d2 = divisores(b) dc = inter(d1,d2) return dc Está función tiene como variable un par de naturales (a y b), halla los divisores de cada uno usando la función divi- sores, y devuelve en dc la intersección de los dos conjuntos usando la función inter def MCD(a,b): dc = divisorescom(a,b) D = max(dc) return D Está función tiene como variable un par de naturales(a y b), halla el máximo del conjunto de divisores comunes a los números a y b y lo devuelve en la variable D. La implementación en el intérprete de la función MCD se muestra en el archivo maxcdiv.py. Explicaremos ahora cómo usar las funciones definidas en divis en el intérprete. Para usar la función en el intérprete, debemos importar el módulo (archivo) divis y luego aplicar la función escribiendo divis.divisores(a), siendo a un valor concreto, por ejemplo para halar los divisores de 12: Matemática y Programación - 38 - >>> import divis >>> divis.divisores(12) [1, 2, 3, 4, 6, 12] >>> Otra opción es crear un módulo para que el intérprete aplique la función, aparecen enton- ces los comandos que interaccionan con el usuario del programa. A modo de ejemplo, la siguiente sería la implementación del módulo que permite hallar el conjunto de divisores de un número usando la función divisores definida en divis. (Archivo divisores.py, es un archivo de texto) import divis a = input("escriba un número natural mayor que 0 o 0 para finalizar: ") while a > 0: d = divis.divisores(a) print "los divisores de ", a, "son", d a = input("escriba un número natural mayor que 0 o 0 para finalizar: ") print "Gracias por usar mi programa!" Para usar este módulo debemos escribir en el intérprete >>> import divis >>> import divisores Mostramos ahora como se “ve” en el intérprete. Matemática y Programación - 39 - 2 - utilizandO El algOritmO dE EuclidEs: En el curso de 2do de bachillerato, se introduce el algoritmo de Euclides como uno de los mecanismos para hallar el MCD de dos naturales. La propuesta de diseñar un módulo que resuelva el problema usando el algoritmo de Eucli- des, permite no solo introducir la noción de funciones definidas recursivamente, si no de reflexionar en la propiedad sobre la que se construye el algoritmo. Cuando se define una función recursivamente aplicamos la misma función en cada paso a variables que van disminuyendo (caso inductivo) hasta llegar a un caso conocido (caso base). Tenemos que identificar entonces que es lo que hacemos de la misma manera en cada paso. * Algoritmo en español: 1. Dados dos números a y b 2. realiza la división de a entre b cuyo resto es r1 3. si r1 es 0 entonces MCD(a,b)=b 4. si no se realiza la división de b entre r1 cuyo resto es r2 5. si r2 es 0 entonces MCD(a,b)=r1 6. si no se repite el procedimiento hasta obtener resto 0. 7. MCD (a,b) =r(n-1) (el resto anterior al nulo) Sin embargo en está descripción del algoritmo de Euclides, no se evidencia la recursión, se muestra la sucesión de pasos, pero no está claramente identificada la propiedad que valida el procedimiento. La clave está en la siguiente propiedad: MCD(a,b)=MCD(b,r1)=MCD(r1,r2)=.........MCD(r(n-1),rn) y el hecho de que en un número finito de pasos se alcanza resto 0. Una mejor descripción del algoritmo, con el objetivo de definir una función recursiva es el siguiente: Matemática y Programación - 40 - Sea MCD(a,b) El algoritmo se llama MCD y se aplica a (a,b) Sea r es el resto de la división de a entre b . Defino r si r es 0 entonces devuelvo b Si r es 0 finalizo, ya tengo el resultado si no MCD(b,r) Si no, vuelvo a hacer lo mismo con b y r, es decir, aplico el algoritmo MCD al par (b,r) * La función en matemática: mcd : N x N →N mcd (a , b)= { b si(a mod b)=0 mcd(b ,a mod b) si(a mod b)≠0} Utilizando python la función se implementa: def MCDr(a,b): r=a%b if r==0: return b else: return MCDr(b,r) La implementación en el intérprete, se ve en el archivo: euclides.py Actividades de ampliación y consolidación: 1. ¿Cómo saber si un número es primo? 1.1 Crea una función que te permita decidir si un número es primo o no.1 1.2 Implementa en el intérprete de python dicha función.2 2. ¿Cuáles son los números menores que 100 con únicamente un divisor impar? ¿Y los me- nores de 500? 3. Dado un número n, ¿Cuáles son los números menores o iguales a n que al dividirlos entre 5 dan resto 3? 3. Clasifica los números menores que un n dado según los restos de dividirlos entre 5. 1 ver solución en divis.py 2 ver solución en esprimo.py Matemática y Programación - 41 - Conclusiones y reflexiones: Con esta propuesta se busca integrar los principios y métodos de la algoritmia a la clase de matemática. Creemos que lejos de suponer un esfuerzo extra, brinda al profesor la posibilidad de renovar sus estrategias de trabajo en clase, favoreciendo un mayor involucra- miento de los estudiantes que se enfrentan a desafíos novedosos. En lo que refiere a los contenidos matemáticos, mejora su comprensión, permitiendo una nueva forma de trabajar con ellos, por ejemplo en lo que refiere a funciones. También permi- te trabajar con la estructura de la matemática en lo que refiere a las definiciones , al hacer evidente la necesidad de elegir la definición adecuada al algoritmo de resolución que está condicionado a las herramientas que ofrece el lenguaje. Sin embargo, creemos que el mayor aporte de esta integración refiere al desarrollo de al- gunas competencias como: resolución de problemas, comunicación y representaciones [3]. En resolución de problemas permite reforzar la comprensión del problema al ser estricta- mente necesario explicitar cuáles son los datos y qué se busca (especificación del proble- ma). Además ofrece oportunidades de analizar como un mismo problema puede ser resuelto por diferentes algoritmos o procedimientos. Por otro lado, se favorece el desarrollo de la abstracción, cuando se descompone un problema en sub-problemas que mejoran su com- prensión y resolución. Este aspecto fue ejemplificado en la última actividad, donde se hizo evidente la ventaja del trabajo con funciones. En lo que refiere a las competencias comunicativas y de representación, las actividades propuestas ofrecen instancias tanto de codificación como de decodificación, así como de experimentar la dualidad texto - acción de los programas de computación [1]. Finalmente creemos que se fortalece el desarrollo de la autonomía y construcción del rol de estudiante, ya que la falta de
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